Preparation and Characterization of PbO.ZrO2.TiO2 and SrO.ZrO2.TiO2 Nanofibers by Electrospinning Method

Authors : Mürivet KAŞIKCI ÖZEN, Ozan CEYLAN, Atilla EVCİN, Nalan Çiçek BEZİR

Pages : 86-92

Doi:10.31590/ejosat.836535

View : 22 | Download : 14

Publication Date : 2021-01-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Kurşun zirkonat titanat (PZT) bazlı ferroelektrik seramik malzemeler ticari öneme sahip piezoelektrik malzemelerdir. Stronsiyum zirkonat titanat (SZT) perovskit malzemeleri de geniş bir uygulama alanına sahiptir. PZT ve SZT başlangıç çözeltileri uygun olan çeşitli yöntemler kullanılarak hazırlanabilir. Bu yöntemler arasında sol-jel işlemi, düşük sıcaklık gereksinimi, homojenlik ve uygun partikül boyutunun elde edilebilmesi nedeniyle özel ilgi görmüştür. Elektroeğirme yöntemi nanofiber üretiminde en etkin ve en yaygın kullanılan yöntemdir. Elektroeğirme, katı ve boşluklu içyapılı, uzun boylarda, homojen çapta ve çeşitli bileşimlerde nanofiber üretimi sağlayan bir yöntemdir. Elektroeğirme teknolojisi sol-jel yöntemi ile birleştirildiğinde, polimer veya seramik çözeltiden belirli bir elektrik alan altında sürekli nanofiber, nanotüp ve dolgulu nanofiber üretimi gerçekleşmektedir. Bu çalışmada, Sr ve Pb içeren kurşun zirkonat titanat (PZT) ve stronsiyum zirkonat titanat (SZT) çözeltileri sol-jel yöntemi ile hazırlanmıştır. Çözeltiler, öncü malzemeler olarak metal tuzları ve alkoksitler kullanılarak hazırlanmıştır. Elde edilmiş olan Çözeltiler, 1.6, 1.8, 2.0 mL / saat akış hızlarında beslenmiştir ve 20 kV voltaj değerinde PZT ve SZT nanofiberleri elektrospinning yöntemi ile oluşturulmuştur. Elektroeğirme cihazının farklı parametreleri incelenmiş ve SZT ve PZT nanofiberleri optimum özelliklerde üretilmiştir. Üretilen nanofiberlerin kristal yapısı, morfolojik yüzey karakterizasyonu ve kimyasal özellikleri sırasıyla XRD, SEM ve EDX ile yapılmıştır. XRD sonuçları Sol-jel ve elektrospinning işlemleri sırasında PZT ve SZT'nin perovskit yapısının bozulmadığını göstermiştir. PZT ve SZT nanofiberlerin SEM analizlerinde az miktarda boncuksu yapı gözlemlenmiştir. Nanofiberlerin EDX analizine göre PZT ve SZT yapısının da oluştuğu görülmüştür.
Keywords : PZT, SZT, Sol Jel Metodu, Elektroeğirme Cihazı